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    從修筑到維護 智能制造全面刷新水壩工程建設(shè)

       2017-09-29 2920
    導(dǎo)讀

      傳統(tǒng)建筑項目施工正因智能制造技術(shù)而發(fā)生重大變化,水壩便是其中代表。智能制造技術(shù)不僅會使制造業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化,還將把與

     

      傳統(tǒng)建筑項目施工正因智能制造技術(shù)而發(fā)生重大變化,水壩便是其中代表。智能制造技術(shù)不僅會使制造業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化,還將把與之息息相關(guān)的監(jiān)管、修護等工作漸次帶入“無人之境”,而水壩工程建設(shè)的種種新變只是未來已來的一個注腳。

      智能制造技術(shù)對建筑業(yè)的影響有目共睹,無論是一夜之間拔地而起的3D打印房屋,還是人工智能與物聯(lián)網(wǎng)覆蓋下的智慧樓宇,都彰顯了新興科技給人類居住環(huán)境增添的未來感。在我們?nèi)粘K姷钠胀ㄗ》恳酝猓恍┢渌愋偷膫鹘y(tǒng)建筑項目施工也正因智能制造技術(shù)而發(fā)生重大變化,水壩便是其中代表。

      與用來居住的地上建筑不同,水壩要面對動態(tài)且復(fù)雜的水下環(huán)境的考驗,且往往需承擔(dān)發(fā)電等任務(wù),因此其模型設(shè)計與測試環(huán)節(jié)的重要性較之地上建筑有過之而無不及。怎樣在降低模型制作成本的同時優(yōu)化測試效果成為眾多業(yè)者關(guān)注的問題。

      已在制造業(yè)的模型生產(chǎn)中收獲大量成功案例的3D打印技術(shù)無疑是個理想選項。近日,美國伊頓電氣公司就大規(guī)模應(yīng)用3D打印來制造水電渦輪機和發(fā)電機的概念模型。3D打印的測試組件不僅具有成本優(yōu)勢,還能與普通金屬模型形成對照,精準(zhǔn)比較二者在節(jié)能、提效方面的高下。

      水壩工程并不是一勞永逸的,壩體一旦建成,檢修工作也就隨即開始了。畢竟,水壩的質(zhì)量和運作狀況將直接影響周邊居民的日常生活乃至生命財產(chǎn)安全。因此,檢測與維護將伴隨水壩的一生,少則數(shù)十年,多則上百年。

      針對水壩最容易出現(xiàn)的裂縫、淤積等問題,傳統(tǒng)的檢測手段主要是雷達探測或人工潛水檢測。然而,雷達對淤積等問題的感應(yīng)不甚精準(zhǔn),而人工潛水又太耗時耗力,且安全性不高。近年來發(fā)展迅速的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為這項工作帶來新的解決方案。

      通過在壩體不同位置布設(shè)相應(yīng)類型的傳感器,并與監(jiān)測工作站的物聯(lián)網(wǎng)平臺相連,人們端居后方即可實時而全面地掌握壩體狀況。較之下水探測,這樣不僅省了搏擊浪濤之苦,還降低了因抽檢而遺漏問題的可能。

      然而,傳感器的靜態(tài)架構(gòu)仍存局限,對于一些突發(fā)狀況,人們需要機動式的應(yīng)急處理。這時就該機器人和無人機登場了。水能豐富的日本目前就在構(gòu)建以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心,以無人機、水下巡檢機器人等為輔助的智能系統(tǒng),大力推進水壩檢測與維護的自動化。

      2015年,松下集團推出了一款水下自動檢測機器人,它配備有探照燈、攝影機、震波傳感器等多種裝置,可根據(jù)壩體的光學(xué)及震波影像生成3D數(shù)據(jù),并利用人工智能(AI)對比分析這些影像,進而判斷是否該展開修護。2016年,在大分川水壩的施工過程中,日本鹿島建設(shè)公司以無人機對現(xiàn)場進行激光測量,一方面用于未建成部分的設(shè)計規(guī)劃,另一方面又對完工部分加以監(jiān)測管理。

      此外,虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)在水壩工程建設(shè)的模型設(shè)計、運行控制、周邊環(huán)境監(jiān)測等環(huán)節(jié)也發(fā)揮著日趨重要的作用。

      可以預(yù)見,智能制造技術(shù)不僅會使制造業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化,還將把與之息息相關(guān)的監(jiān)管、修護等工作漸次帶入“無人之境”,而水壩工程建設(shè)的種種新變只是未來已來的一個注腳。

     
    (文/小編)
     
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